本实用新型提供一种适用于高进气真空度的油气分离装置和柴油发动机，包括壳体、空气过滤装置、气体容纳腔、过滤进气部、进气管和出气管。空气过滤装置和气体容纳腔相互连接且均设在壳体内，气体容纳腔包括可形变的膜片，空气过滤装置和气体容纳腔通过设置在气体容纳腔内的过滤进气部连通，过滤进气部的进气口与膜片对应设置且位于膜片的下方，过滤进气部设有侧孔，进气管伸入壳体内与气体容纳腔连通，出气管与壳体的内部连通。本实用新型中的油气分离装置，即使膜片两侧压差大，膜片朝向过滤进气部的进气口形变并使其堵塞，气体容纳腔内的气体也可通过侧孔进入空气过滤装置，保证了油气分离装置中气体的流通性，避免发生危险事故。